جدید

کاربرد سی پلاس پلاس در هوش مصنوعی

16 مارس 2021

---

1 دیدگاه

هوش مصنوعی آنقدرها هم که به نظر می‌رسد مبهم و ناشناخته نیست. هوش مصنوعی در اصل به الگوریتمهایی که برای انجام یک کار خاص طراحی شده‌اند مربوط می‌شود. همانطور که کاربران به کامپیوترها می‌گویند چطور هر کار مشخصی را انجام دهند، الگوریتم هم به همین سادگی است.

مثلا می‌شود برای مشخص کردن بزرگترین عدد از بین سه عدد، یک الگوریتم کوتاه نوشت. در این الگوریتم از کامپیوتر خواسته می‌شود تا سه عدد را با یکدیگر مقایسه کنند و عددی که از دو عدد دیگر بزرگتر است را چاپ کند. الگوریتم‌های هوش مصنوعی نوع تخصصی‌تری از الگوریتمها هستند.

هنگام کار در زمینه هوش مصنوعی، بیشتر این الگوریتمها برای اجرای فرایندهای پیچیده‌تر کنار هم قرار می‌گیرند. بعضی الگوریتمهای هوش مصنوعی این امکان را برای کامپیوترها فراهم می‌کنند تا از خودشان یاد بگیرند و نسخه‌های قبلی‌شان را تقویت کنند. این پروسه همان یادگیری ماشین است.

ایجاد گردش کار

برنامه‌ نویسی هوش مصنوعی عملکردی مشابه با برنامه‌نویسی الگوریتمهای غیر هوش مصنوعی دارد اما اساسا از لحاظ پیچیدگی و یادگیری فرق دارد. نیازی به تعریف صریح پارامترهای ورودی و خروجی در الگوریتم AI نیست. در صورتیکه در یک الگوریتم سنتی کاربر باید همه اطلاعات مورد نیاز برای حل مشکل را تعریف کند.

از آنجا که یک برنامه هوش مصنوعی ترکیبی از الگوریتمهای مختلف است، برنامه‌نویسان باید بتوانند برای گردش اطلاعات از یک الگوریتم به دیگری سوئیچ کنند. علاوه بر این، این الگوریتمها باید کارهای پیچیده‌تری انجام دهند. بنابراین برنامه‌نویسان باید بین الگوریتمها هماهنگی ایجاد کنند. به این کار ایجاد گردش کار برای برنامه می‌گویند.

آموزش یک مدل هوش مصنوعی

گردش کار الگوریتمیک برای درک و پردازش اطلاعات، مثل مغز انسان طراحی شده‌اند. این گردش کار که حالت اولیه برنامه هوش مصنوعی است، بعدا بر روی مجموعه داده‌های مرتبط با مسئله‌ای که برای حل آن تلاش می‌شود، اعمال می‌شود.

بعد از گرفتن این مجموعه داده، الگوریتم مدل AI الگوهای داده را شناسایی و سعی می‌کند از آن یاد بگیرد. وقتی الگوریتم یکبار دیگر روی این مجموعه داده‌ها اجرا شد، از نسخه اول الگوریتم اطلاعاتی به دست می‌آید که در حل مسئله کمک‌کننده است. این فرایند تا زمانیکه مدل به درجه خاصی از دقت نرسد، تکرار می‌شود. به این پروسه آموزش مدل می‌گویند.

برای مطمئن شدن از اینکه این مدل سعی می‌کند بهینه‌ترین راه‌حل را پیدا کند، معمولا مفهومی به نام عملکرد هزینه پیاده‌سازی می‌شود. عملکرد هزینه با اندازه‌گیری کارایی راه‌حل، مشخص می‌کند یک الگوریتم در مورد یک کار خاص چقدر کارایی دارد.

وقتی مدل آموزش را به انتها رساند و یاد گرفت که چطور خودش مسئله را حل کند، می‌توان از آن استفاده کرد. این روش باعث ایجاد الگوریتمهایی می‌شود که درجه دقت و کارایی بالاتری نسبت به نیروی انسانی دارند.

زبانهایی که برای ایجاد این الگوریتمهای پیچیده استفاده می‌شوند مشابه زبانهایی هستند که برای ایجاد برنامه‌های کامپیوتری استفاده می‌شوند. اخیرا مفهومی به نام فریم‌ورک مورد توجه قرار گرفته است. فریم‌ورکها بر اساس زبانهای برنامه‌نویسی موجود ساخته شده‌اند اما کارایی‌های منحصر به فردی دارند که امکان ایجاد الگوریتمهای هوش مصنوعی را فراهم می‌کنند.

C++ در هوش مصنوعی و یادگیری ماشین

C++ در سال ۱۹۸۳ توسط Bjarne Stroustrup پایه‌گذاری شد. این زبان سریعترین زبان برنامه‌نویسی است و برای پروژه‌های هوش مصنوعی حساس به زمان، فوق‌العاده است. این زبان در نوشتن اپلیکیشنهایی که عملکرد و استفاده درست از منابع در آنها لازم است، کاربرد دارد. C++ فضایی را برای استفاده گسترده از الگوریتمها و تکنیکهای آماری هوش مصنوعی فراهم می‌کند و امکان استفاده مجدد از برنامه‌ها برای توسعه نرم‌افزار هم با این زبان وجود دارد.

C++ شاید اولین انتخابتان برای نوشتن برنامه‌های هوش مصنوعی نباشد، اما به هر حال این زبان برای افرادی که در محیط نهفته کار می‌کنند و توانایی پرداخت هزینه‌های بالا برای ماشین مجازی جاوا را ندارند بسیار مناسب است.

C++ به دلیل عملکرد و کارایی خوبی که در اپلیکیشنهای resource-intensive، بازیهای هوش مصنوعی و حرکت رباتها و اجرای سریع پروژه‌ها دارد، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کاربران مطرح هوش مصنوعی/یادگیری ماشین این زبان گوگلی‌ها هستند. از C++‌ در بخشهای مختلف سئو به خصوص در گوگل کروم استفاده می‌شود.

مزایا:

• بستر خوبی را برای یادگیری ماشین ایجاد می‌کند.
• اجرای سریع کد
• سطح کنترل و بازده خوب

معایب:

• سینتکس پیچیده
• یادگیری این زبان دشوار است چون کتابخانه‌ استاندارد بسیار کوچکی دارد.
• garbage collection یا زباله‌روبی فایل ندارد.
• فرایند برنامه‌نویسی با این زبان بسیار زمانبر است.
• احتمال ماندن و طاقت آوردن در این زبان برنامه‌نویسی کم است.